Беспилотные комбайны

Беспилотные комбайны начнут технологическую революцию в сельском хозяйстве после 2020 года, когда станут постепенно вытеснять с полей обычные машины под управлением человека. Пока это только прототипы, которые уже показывают отличную работоспособность в любое время суток, но с развитием технологий у них будут все шансы получить единоличное господство в аграрной сфере. Рост расходов на оплату труда, постоянная нехватка рабочих рук и квалифицированных операторов являются мощным катализатором для активного развития и внедрения самоуправляемых компьютерных систем.

Чем беспилотный комбайн отличается от беспилотного авто

Ключевые отличия между беспилотными автомобилями и агропромышленной роботехникой имеются во всех системах:

• 1. Зрение. В «умных» комбайнах используется алгоритм идентификации различных препятствий, которые представляют опасность для сельхозтехники – камни, столбы линий электропередач. Для этого вполне хватает одной видеокамеры и интеллектуальной системы автопилота.
• 2. Система управления. Управлять комбайном все равно, что управлять автоматизированной линией на заводе. Оператор должен выполнять несколько функций:
  • Следить за углом лезвий жатки.
  • Поддерживать определенную скорость работы.
  • Регулировать зазоры молотилки.
  • Контролировать уровень загрузки емкости зерном.
  • Следить за положением техники по отношению к кузову грузовика.

Все эти операции берет на себя искусственный интеллект, который вобавок ко всему контролирует итоговое качество зерна и выполняет мониторинг всех параметров самоуправляемой системы.

• 3. Организация вождения. Она в корне отличается от легкового робокара, поскольку комбайн движется не по общественной дороге, а по территории поля. Здесь повышенное внимание уделяется контролю направления движения, а также жестко регламентируется положение жатки. Ее смещение на 10-20 см может стать причиной потери нескольких миллионов рублей всего за пару часов работы.
• 4. Скорость движения. Она должна быть оптимальной:
  • Слишком быстрая работа комбайна приведет к забиванию емкости для зерна.
  • Слишком медленный темп снижает эффективность работы.
  • Для каждой культуры существует свой идеальный показатель скорости, который обусловлен плотностью роста растений и их характеристиками.
• 5. Законодательство. Технологии беспилотной сельхоз. техники быстрее реализуются и попадут на промышленный конвейер. В поле нет пешеходов и других участников движения, здесь не требуется менять правила дорожного движения и решать сложные этические вопросы.
• 6. Цена. Комплекс компьютерного дооснащения современного комбайна будет стоить не больше 15% от стоимости самой сельхоз машины. Такие умные системы будут доступны не только крупным агро-промышленникам, но также фермерским хозяйствам малых и средних масштабов. Например, в США цена дооснащения на сегодняшний день составляет 2700 долларов за одну единицу техники. Однако с каждым годом планка снижается и на рынок выходит все больше эффективных беспилотных технологий, адаптированных специально под нужды сельского хозяйства.

Российские беспилотные комбайны Cognitive Technologies

Отечественные новаторы Cognitive Technologies совместно с Ростсельмаш и Камаз разработали программное обеспечение Agro Pilot для беспилотного вождения комбайнов. Технология уже была протестирована на полях Ростовской области, где показала отличные результаты. Вот несколько интересных фактов о российском комбайне-беспилотнике:

• Главной особенностью является наличие всего одной видеокамеры, которая помогает ориентироваться на поле и получать все необходимые данные для работы. Зарубежные аналоги оснащаются несколькими стереокамерами и дорогостоящими лазерными сканерами, что значительно сказывается на цене технологии.
• Обновленная версия системы автопилота способна работать в ночных условиях. Это позволяет повысить производительность и свести к минимуму человеческий фактор. Также благодаря усовершенствованиям качество уборки зерновых культур повысилось на 30%.
• Скорость движения беспилотного комбайна 11 км/час, пока это максимум. Во время движения компьютер сам следит за кромкой и корректирует направление, что исключает брак в работе.
• Система умного зрения определяет не только параметры поля, но также распознает людей, животных, препятствия, другую технику. Робот понимает, на каком участке культура уже скошена, а на каком – нет.

Первые испытания автономной сельхозтехники были проведены в Татарстане, на уборке низкорослого ячменя. В дневных условиях погрешность при перемещении составила всего 5 см. Второе тестирование комбайна, оснащенного системой беспилотного управления Agro Pilot, проходило на рисовом поле в ночное время суток. Результаты испытаний оправдали все ожидания – урожай с площади 40 Га был собран быстро и качественно. При этом комбайн был оснащен только одной видеокамерой и искусственными «мозгами». Например, чтобы достичь аналогичных результатов, западным конкурентам требуется дополнительное оснащение, а это в 3-4 раза повышает стоимость технологии.

Пока испытания проводятся с машинистом на борту комбайна – в его обязанности входит мониторинг и контроль работы машины. Появление на полях 100% беспилотных комбайнов анонсируется компанией Cognitive Technologies на 2023 год.

Беспилотная сельхозтехника Avrora robotics

Еще одним заметным игроком на рынке беспилотных технологий для сельского хозяйства является российская компания Avrora robotics. Ее проект АгроБот ставит перед собой цель внедрить системы автопилотирования в агро-комплекс и тем самым в разы повысить доходность бизнеса.

Особенность технологии – отдельный модуль из стеклопластика, в который интегрирован искусственный интеллект (сенсоры, камеры, датчики). Этот модуль можно установить вместо классической кабины на любую современную модель трактора или комбайна. А это дополнительная экономия для владельцев уже существующего парка сельскохозяйственной техники.

В качестве выводов хочется привести статистику: средний возраст фермеров в западных странах составляет 60 лет, и их ряды никак не хотят пополняться. Острая нехватка рабочих рук становится фундаментом для тоталитаризма роботов в сельском хозяйстве, и беспилотное будущее придет намного раньше на пшеничные поля, чем на автомобильные трассы.